应用基于金刚石对顶砧的多种高压下原位电学测量实验技术，本论文以Fe₃O₄纳米粉，FeSe和α-FeOH粉末为研究对象，系统的研究了它们在高压下的结构和电学性质的变化，取得了如下研究结果。（一） Fe₃O₄纳米粉的研究结果Fe₃O₄纳米粉（40-60nm）的高压X-ray衍射实验表明，纳米Fe₃O₄在17.19GPa时发生从反尖晶石到高压相的结构相变。通过计算在0-12GPa范围内，各衍射峰的相对强度比和半高宽随压力的变化，得出压力没有引发晶粒重排或晶向的择优取向。对纳米Fe₃O₄的高压霍尔效应测量发现，样品的电阻率随压力的增加而减小，在6.0GPa之前减小的较快，之后减小的较慢。在0-10GPa，电阻率的减小主要是由于载流子浓度增加引起的。在压力的作用下，施主能级的激活能减小，导致了Fe₃O₄的载流子在压力的作用下增加。当压力大于14GPa时，电阻率随压力减小是由于载流子的迁移率变大引起的。压力会使电子—声子的耦合常量减小，此效应在较高压力时尤为明显。因此在14GPa之后迁移率会有明显提高。这为我们后面对磁阻的解释提供了依据。对纳米Fe₃O₄的高压磁阻率的测量发现，Fe₃O₄的磁阻率在6.0GPa之前表现为正的磁阻效应，在6.0GPa之后为负的磁阻效应。低压下的正磁阻效应较为少见，我们认为：由于Fe₃O₄具有高的自旋极化率，在与Mo电极的接触面上由于纳米异质结构形成了一个高势垒，导致了自旋向上电子的定域效应，从而形成了正磁阻效应。在6.0GPa出现的磁阻效应反转是由于压力导致了磁铁矿从半金属到金属的一个相变。作为具有磁矩的金属材料，磁场抑制了自旋相关的散射从而导致负磁阻效应。（二） FeSe粉末的研究结果对FeSe粉末的高压拉曼光谱测量发现，压力在4GPa左右时，出现了两个新的拉曼散射峰，表明样品发生了结构相变，参照前人对不同化学配比的FeSe_0.88样品的高压XRD研究结果，我们认为此结构相变是由四方相到单斜相的相变。继续加压到12.2GPa时，又出现了一个新的拉曼散射峰，表明样品在此压力又经历一个结构相变，参照之前的研究报道，我们认为此结构相变为从单斜相到六角相的结构相变。在卸压过程中，FeSe又逐步由六角相变回单斜相，最后回到四方相，表明FeSe样品在高压下的结构相变是一个完全可逆的过程。对FeSe的高压霍尔效应测量发现，在～4GPa和～10GPa，FeSe样品的电阻率、载流子浓度和迁移率都发生了不连续变化。不连续变化的压力点与拉曼光谱测量中新峰出现的压力点相对应，为了进一步研究压力引发的结构相变，我们用广义梯度近似法计算了四方相（α-FeSe）和六角相（β-FeSe）的焓值，焓值随压力的变化图表明两曲线在大约12GPa相交，说明在12GPa发生了从α-到β-相的结构相变。从α-FeSe和β-FeSe中Fe和Se原子的电荷密度平面图比较可以看出，在结构相变发生的同时，样品的化学键也发生了变化。在四方相结构时Fe和Se原子间主要是共价键，六角相时主要是离子键。（三） α-FeOOH的研究结果通过对α-FeOOH高压阻抗谱的测量，我们分离了晶粒电阻和晶界电阻对总电阻的贡献，发现晶界在样品高压下的电输运过程中占主导地位，而且对含有羟基和氢键的针铁矿来讲，晶界对压力的响应要比晶粒敏感。对针铁矿的高压拉曼散射光谱分析的结果显示，直到22.3GPa，针铁矿保持结构稳定，没有相变发生。但是，晶界电阻及弛豫频率在11GPa附近出现了不连续变化，这是由于压力引发的晶界重组造成的。晶界重组使弛豫过程中的能量势垒随压力增加而减小，载流子浓度随压力增加而增大；晶界的频响特性也由容性转变为感性。使用空间电荷层模型对α-FeOOH晶界随压力的响应进行了分析，结果表明晶界核带有正电荷，压力引发的晶界重组改变了阳离子的生成能，使其由7.7GPa之前的随压力增加而减小，变为10.8GPa之后的随压力增加而增加。空间电荷势分析表明，空间电荷层电阻在晶界电阻中占主导地位，晶界电阻的不连续变化是由于空间电荷层电阻的不连续变化引起的。